В этой статье вы найдёте краткое описание технологии цифровой двойник, сферы её применения, перспективы развития.
Что такое цифровой двойник.
В наступившей сегодня эпохе четвёртой промышленной революции, получившей название Индустрия 4.0, и основанной на четырех группах новых технологических систем нано-, био-, информационных и когнитивных технологиях, одно из важных мест занимает технология цифровых двойников.
Технология цифровых двойников — концепция, позволяющая создание виртуальной копии или репрезентации физического объекта, системы или процесса. Это даёт возможность осуществлять мониторинг, анализ и моделирование физического аналога в режиме реального времени. Основной принцип, лежащий в основе цифровых двойников – это преодоление разрыва между физическим и цифровым мирами. Что позволяет глубже понимать сложные системы и управлять ими.
Создание цифровых двойников.
Внедрение технологии цифровых двойников обычно включает в себя следующие этапы:
- Сбор данных:
Первым шагом является сбор данных с физического объекта или системы. Это можно сделать с помощью различных датчиков, устройств Интернета вещей или ручного ввода. Данные могут включать информацию о свойствах объекта, поведении, производительности и условиях окружающей среды.
- Интеграция данных:
Собранные данные затем интегрируются и обрабатываются для создания цифрового представления физического объекта. Операция включает очистку, фильтрацию и агрегирование данных для обеспечения точности и надежности цифрового двойника.
- Создание модели:
На основе собранных данных создается математическая или вычислительная модель. Она представляет поведение и характеристики физического объекта или системы. В зависимости от требуемого уровня детализации модель может быть упрощенная или сложная.
- Мониторинг в режиме реального времени:
Цифровой двойник постоянно обновляется данными физического объекта или системы в режиме реального времени. Что позволяет осуществлять мониторинг и анализ его текущего состояния, производительности и поведения. Любые изменения или аномалии могут быть оперативно выявлены и устранены.
- Анализ и моделирование:
Цифровой двойник может использоваться для анализа и имитации различных сценариев и условий. С помощью чего осуществляется прогнозное техническое обслуживание, оптимизация и принятие решений на основе информации, полученной с помощью виртуальной модели.
- Цикл обратной связи:
Информация и анализ, полученные от цифрового двойника, могут быть переданы обратно физическому объекту или системе для повышения их производительности, результативности и надежности. Механизм обратной связи с замкнутым контуром помогает в постоянном совершенствовании и оптимизации процессов и аппаратов.
Применение цифровых двойников.
Технология цифровой двойник находит применение в различных отраслях промышленности, включая производство, здравоохранение, транспорт и энергетику. Это позволяет лучше управлять активами, проводить профилактическое техническое обслуживание, оптимизировать процессы и внедрять инновации. Создавая виртуальную копию физических объектов или систем, технология digital twin предоставляет мощный инструмент для понимания, анализа и улучшения реального мира.
В здравоохранении виртуальные модели органов и тканей, позволяют врачам точно планировать хирургическое вмешательства предотвращая ошибки. Кроме того, цифровые двойники могут использоваться для оптимизации работы больниц и улучшения качества медицинских услуг.
В промышленности данная система может помочь улучшить технические процессы и снизить затраты на производство. Цифровые модели оборудования и технологических линий позволяют управлять их работой более эффективно. Заранее выявлять проблемы и устранять их, а также оптимизировать расходы на энергию и ресурсы.
В социальной сфере цифровые двойники применяются для создания виртуальных моделей городов и транспортных систем. Это позволяет улучшить планирование городской инфраструктуры. Разрабатывать более эффективные транспортные маршруты, сокращать количество пробок на дорогах. Более экономно расходовать топливо, тем самым меньше загрязняя окружающую среду.
По мимо вышеперечисленных, технология цифровой двойник нашла своё применение в строительстве, энергетике, масштабном производстве, 3D-дизайне, образовании, спорте.
Рынок цифровых двойников неуклонно развивается, по прогнозам, с 2023 по 2026 год, он вырастет на 58%.
